当液体中混有气泡时，由于气体的声阻抗及密度等物理特性与液体有明显的不同，导致混合介质声学性质的显著改变，特别是在气泡谐振频率附近与纯净液体的区别很大。此外，声波在含气泡的液体中传播时，气泡的受迫振动会引起声散射，体现强的非线性声特性，从而其非线性参数B/A与纯净液体的相差很大。在介质中，声压随密度变化或交替地随声速变化的物态方程的泰勒级数展开式中二阶项系数与线性项系数之比被称为非线性参数B/A，它是在非线性声学中用来衡量这一介质的非线性效应大小的尺度。非线性参数决定了产生的二阶谐波的幅度，反映了介质的动态特性。与此相似的是三阶非线性参数C/A，它是物态方程的泰勒级数展开式中三阶项系数与线性项系数之比，同样能反映介质的某些特性。声波在含气泡水中传播时，由于气泡的存在，基波能量会在很短的距离内迅速向高次谐波转移，介质会体现非常强烈的非线性，由此产生的二阶与三阶谐波比较明显，不能被忽略。本文首先建立了一套电解水的系统，通过在玻璃水缸内电解水的方式来获得分布均匀，大小稳定的气泡群；其后分别用光学测量和声学反演的方法对气泡的尺度进行了研究。在光学测量方法里，通过对比可发现，在本实验气泡的粒径条件下，数学形态学的边缘检测方法最行之有效，气泡可认为遵循泊松分布。针对以往气泡群分布声学测量方法的弊端，提出了一种新的声学反演方法，即通过测量不同声波频率下气泡群的散射强度，进而反演出气泡的粒径和密度。利用获得的电解水产生气泡的分布参数，研究了气泡幕的声学特性。由于气泡对声波的强散射以及气泡间的相互作用，在含有气泡幕的水中，混合介质的声速及声吸收系数都会随着入射声波频率的改变而发生变化，尤其是在气泡谐振频率附近，声波相速度与声吸收系数相较纯水而言差别很大。研究气泡幕的声学性质，对于含气泡液体在实际中的应用具有重要意义，也是开展下一步实验与研究的重要基础。其后介绍了三阶Rayleigh-Plesset方程的体积形式，在此基础上结合含气泡液体内的非线性波动方程，利用微扰法研究了含气泡液体中高次谐波的滋生机理，建立了声传播的二阶及三阶非线性物理模型，并给出计算含气泡水中非线性参数B/A与C/A的计算公式。研究发现含气泡水中声波的传播是一个非常复杂的过程，尤其是三阶谐波，不仅会由基波滋生，还会由基波与二次谐波共同作用产生，因此含气泡液体可以看作一种具有特殊非线性声参量的液体介质。此外，含气泡水的等效三阶非线性参数并不是一个定值，它与实验距离和实验频率有关系，具体表现在C/A随接收距离的增大而增大，而在谐振频率达到极大值；同时它也与气泡的分布参数密切相关。最后介绍了含气泡液体非线性参量B/A与三阶非线性参数C/A的测量，设计了并进行了纯水与含气泡水的非线性参数实验，对实验数据进行了处理及分析。首先通过实验得到的非线性参数B/A与前人的理论进行比较，验证了系统的可行性。通过建立一个含气泡水的非线性声场的实验环境，用有限振幅插入取代法研究非线性声参量B/A，并根据实验结果分析各因素对非线性参数所产生的影响。利用测量三次谐波与基波幅值的方法，获得介质的三阶非线性参数C/A。